(57)【要約】【課題】基板に形成される反射防止膜の膜設計において、反射防止膜による結像性能の低下を低減する膜構造を決定することができる技術を提供する。【解決手段】露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法であって、投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、前記基板に形成すべき目標パターンに対応する主パターンと、補助パターンとを含む原版のパターンの情報に基づいて、照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出するステップと、算出された強度分布において閾値以上の強度を有する回折光を抽出するステップと、抽出された閾値以上の強度を有する回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記反射防止膜の膜構造を決定するステップと、を有することを特徴とする決定方法を提供する。【選択図】図２
2010165856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法であって、
前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、前記基板に形成すべき目標パターンに対応する主パターンと、補助パターンとを含む原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された強度分布において閾値以上の強度を有する回折光を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された閾値以上の強度を有する回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、
を有することを特徴とする決定方法。
【請求項２】
前記補助パターンは、前記投影光学系の像面に形成される近似空中像に基づいて設定され、
前記空中像は、前記有効光源の情報を表す関数と前記投影光学系の瞳を表す瞳関数とに基づく２次元相互透過係数と、前記原版のパターンの情報とを用いて算出されることを特徴とする請求項１に記載の決定方法。
【請求項３】
前記決定ステップでは、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造として、反射防止膜の膜厚を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の決定方法。
【請求項４】
前記決定ステップでは、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造として、反射防止膜の複素屈折率を決定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の決定方法。
【請求項５】
前記決定ステップでは、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造として、反射防止膜の材質を決定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の決定方法。
【請求項６】
光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法であって、
前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された強度分布における回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、
を有することを特徴とする決定方法。
【請求項７】
光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、
前記決定ステップで決定された膜構造を有する反射防止膜が形成された基板を露光する露光ステップと、
を有し、
前記決定ステップは、
前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、前記基板に形成すべき目標パターンに対応する主パターンと、補助パターンとを含む原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された強度分布において閾値以上の強度を有する回折光を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された閾値以上の強度を有する回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定するステップと、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項８】
請求項７に記載の露光方法を用いて基板を露光するステップと、
露光された前記基板を現像するステップと、
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項９】
光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、前記基板に形成すべき目標パターンに対応する主パターンと、補助パターンとを含む原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された強度分布において閾値以上の強度を有する回折光を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された閾値以上の強度を有する回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された強度分布における回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、決定方法、露光方法、デバイスの製造方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの半導体デバイスを製造する際に、露光装置が使用されている。露光装置は、原版（マスク又はレチクル）に形成されたパターンを投影光学系によってウエハ等の基板に投影してパターンを転写する。近年では、半導体デバイスの微細化に伴い、投影露光装置には、更なる解像力の向上（高解像度化）が望まれている。
【０００３】
投影露光装置の高解像度化を達成する手段としては、投影光学系の高ＮＡ化（投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加）及び露光光の短波長化が知られている。また、近年では、液浸技術による投影光学系の更なる高ＮＡ化が注目されている。液浸技術とは、投影光学系の最終レンズ（最終面）と基板との間を屈折率が１以上の液体で満たし、かかる液体の屈折率に比例して投影光学系のＮＡを大きくさせる技術である。また、液浸技術は、等しいＮＡにおける解像において、基板に塗布された感光剤に入射する光の入射角度を液体の屈折率に依存して小さくし、焦点深度を増加させることができるという効果も有する。
【０００４】
一方、投影光学系の高ＮＡ化に伴って、基板（に塗布された感光剤（レジスト））には、より広い入射角度を有する光が入射するようになってきている。従って、感光剤と基板との間に形成される反射防止膜の膜設計においては、入射光の入射角度を考慮する必要がでてきている。そこで、感光剤に到達する光が有する入射角度の全ての範囲において反射率が小さくなるように、反射防止膜の膜設計を行う技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−７３７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の反射防止膜の膜設計においては、原版からの回折光の強度分布を考慮していないため、かかる強度分布において閾値以上の強度を有して結像に主要に寄与する光に対して、反射防止膜の膜構造を最適化することができない。従って、従来の反射防止膜の膜設計では、結像に主要に寄与する光に対する反射防止膜の反射率が大きくなることがあり、その結果、結像性能を低下させてしまう。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板に形成される反射防止膜の膜設計において、反射防止膜による結像性能の低下を低減する膜構造を決定することができる技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の側面としての決定方法は、光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法であって、前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、前記基板に形成すべき目標パターンに対応する主パターンと、補助パターンとを含む原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出された強度分布において閾値以上の強度を有する回折光を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出された閾値以上の強度を有する回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の側面としての決定方法は、光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法であって、前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出された強度分布における回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の側面としての露光方法は、光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定された膜構造を有する反射防止膜が形成された基板を露光する露光ステップと、を有し、前記決定ステップは、前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、前記基板に形成すべき目標パターンに対応する主パターンと、補助パターンとを含む原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出された強度分布において閾値以上の強度を有する回折光を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出された閾値以上の強度を有する回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第４の側面としてのデバイスの製造方法は、上述の露光方法を用いて基板を露光するステップと、露光された前記基板を現像するステップと、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第５の側面としてのプログラムは、光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、前記基板に形成すべき目標パターンに対応する主パターンと、補助パターンとを含む原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出された強度分布において閾値以上の強度を有する回折光を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出された閾値以上の強度を有する回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第６の側面としてのプログラムは、光源からの光を用いて原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに、前記原版が投影光学系の物体面に配置されていない場合に前記投影光学系の瞳面に形成される有効光源の情報、及び、原版のパターンの情報に基づいて、前記照明光学系によって照明された前記原版からの回折光の強度分布を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出された強度分布における回折光が前記基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、前記基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する決定ステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１３】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、基板に形成される反射防止膜の膜設計において、反射防止膜による結像性能の低下を低減する膜構造を決定する技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体デバイス等の製造で用いられる露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜を設計する際に適用することができる。本発明は、例えば、投影光学系の最終レンズ（最終面）と基板との間を液体（液浸液）で満たす液浸露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造の決定に好適である。
【００１７】
本発明で開示される概念は、数学的にモデル化することができる。従って、コンピュータ・システムのソフトウエア機能として実行することができる。コンピュータ・システムのソフトウエア機能は、実行可能なソフトウエア・コードを有するプログラミングを含み、本実施形態では、反射防止膜による結像性能の低下を低減する膜構造を決定することができる。ソフトウエア・コードは、コンピュータ・システムのプロセッサによって実行される。ソフトウエア・コード動作中において、コード又は関連データ記録は、コンピュータ・プラットフォームに格納される。但し、ソフトウエア・コードは、他の場所に格納される、或いは、適切なコンピュータ・システムにロードされることもある。従って、ソフトウエア・コードは、１つ又は複数のモジュールとして、コンピュータで読み取り可能な記録媒体で保持することができる。本発明は、上述したコードという形式で記述することが可能であり、１つ又は複数のソフトウエア製品として機能させることができる。
【００１８】
図１は、本発明の一側面としての決定方法を実行する処理装置１の構成を示す概略ブロック図である。かかる決定方法は、光源からの光を用いて原版（マスク）を照明する照明光学系と、原版のパターンを投影する投影光学系とを備える露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造を決定する。
【００１９】
処理装置１は、例えば、汎用のコンピュータで構成され、図１に示すように、バス配線１０と、制御部２０と、表示部３０と、記憶部４０と、入力部５０と、媒体インターフェース６０とを有する。
【００２０】
バス配線１０は、制御部２０、表示部３０、記憶部４０、入力部５０及び媒体インターフェース６０を相互に接続する。
【００２１】
制御部２０は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ又はマイコンで構成され、一時記憶のためのキャッシュメモリなどを含む。制御部２０は、入力部５０を介してユーザから入力される膜構造決定プログラム４０１の起動命令に基づいて、記憶部４０に記憶された膜構造決定プログラム４０１を起動して実行する。制御部２０は、記憶部４０に記憶されたデータを用いて、反射防止膜の膜構造の決定に関連する演算を実行する。
【００２２】
表示部３０は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。表示部３０は、例えば、膜構造決定プログラム４０１の実行に関連する情報（例えば、後述する回折光強度分布４１０や膜構造データ４１３など）を表示する。
【００２３】
記憶部４０は、例えば、メモリやハードディスクで構成される。記憶部４０は、媒体インターフェース６０に接続された記憶媒体７０から提供される膜構造決定プログラム４０１を記憶する。記憶部４０は、膜構造決定プログラム４０１を実行する際の入力情報として、パターンデータ４０２と、有効光源情報４０３と、ＮＡ情報４０４と、λ情報４０５と、収差情報４０６と、液浸液情報４０７、レジスト情報４０８と、マスクデータ４０９を記憶する。また、記憶部４０は、膜構造決定プログラム４０１を実行した後の出力情報として、膜構造データ４１３を記憶する。更に、記憶部４０は、膜構造決定プログラム４０１の実行中の一時記憶情報として、回折光強度分布４１０と、主要回折光４１１と、主要入射角度４１２とを記憶する。
【００２４】
膜構造決定プログラム４０１は、露光装置の露光対象である基板に形成される反射防止膜の膜構造（膜構造データ４１３）を決定するプログラムである。
【００２５】
パターンデータ４０２は、集積回路などの設計において、レイアウト設計されたパターン（基板に形成する解像パターンであり、レイアウトパターン又は目標パターンと呼ばれる）のデータである。なお、パターンは閉じた図形で形成され、それらの集合体でマスク全体のパターンが構成される。
【００２６】
有効光源情報４０３は、投影光学系に収差、複屈折及び透過ムラがなく、投影光学系の物体面にマスクが配置されていない場合に投影光学系の瞳面に形成される光強度分布（有効光源）及び偏光に関する情報である。
【００２７】
ＮＡ情報４０４は、投影光学系の像面側の開口数（ＮＡ）に関する情報である。
【００２８】
λ情報４０５は、光源から射出される光（露光光）の波長λに関する情報である。
【００２９】
収差情報４０６は、投影光学系の収差に関する情報である。投影光学系に複屈折がある場合には、複屈折に応じて位相ズレが発生するが、かかる位相ズレも収差の一種として考えることができる。
【００３０】
液浸液情報４０７は、液浸露光装置に用いられる液浸液に関する情報である。液浸液情報４０７は、液浸液の種類（例えば、超純水、純水、機能水、フッ化液など）、液浸液の複素屈折率などを含む。
【００３１】
レジスト情報４０８は、基板に塗布されるレジストに関する情報である。
【００３２】
マスクデータ４０９は、原版であるマスクのパターンを示すデータである。マスクデータ４０９は、基板に形成すべき目標パターンに対応する主パターンと、補助パターンとを含む。但し、マスクデータ４０９は、主パターンのみを含み、補助パターンを含まなくてもよい。
【００３３】
回折光強度分布４１０は、膜構造決定プログラム４０１の実行中に生成され、照明光学系によって照明されたマスクからの回折光の強度分布を示したものである。
【００３４】
主要回折光４１１は、膜構造決定プログラム４０１の実行中に生成され、回折光強度分布４１０から抽出された閾値以上の強度を有する回折光（即ち、結像に主要に寄与する回折光（以下、「主要回折光」とする））を示したものである。
【００３５】
主要入射角度４１２は、膜構造決定プログラム４０１の実行中に生成され、基板に形成される反射防止膜（或いは、基板に塗布されるレジスト）に対する主要回折光４１１の入射角度（以下、「主要入射角度」とする）を示したものである。
【００３６】
膜構造データ４１３は、膜構造決定プログラム４０１を実行することによって決定される基板に形成する反射防止膜の膜構造を示すデータである。膜構造データ４１３は、反射防止膜の膜厚、反射防止膜の複素屈折率、反射防止膜の材質などを含む。
【００３７】
入力部５０は、例えば、キーボードやマウスなどを含む。ユーザは、入力部５０を介して、膜構造決定プログラム４０１の入力情報などを入力することが可能である。
【００３８】
媒体インターフェース６０は、例えば、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、ＵＳＢインターフェースなどを含み、記憶媒体７０と接続可能に構成される。なお、記憶媒体７０は、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリなどであり、膜構造決定プログラム４０１や処理装置１が実行するその他のプログラムを提供する。
【００３９】
以下、図２を参照して、処理装置１の制御部２０が膜構造決定プログラム４０１を実行して膜構造データ４１３を決定する処理について説明する。膜構造決定プログラム４０１は、照明光学系によって照明されたマスクからの回折光のうち閾値以上の強度を有する回折光（主要回折光）に対して、反射防止膜の膜構造を最適化する。
【００４０】
ステップＳ２０２では、制御部２０は、パターンデータ４０２、有効光源情報４０３、ＮＡ情報４０４、λ情報４０５、収差情報４０６、液浸液情報４０７、レジスト情報４０８及びマスクデータ４０９を含む入力情報を決定する。例えば、ユーザは、入力部５０を介して、記憶部４０に予め記憶された有効光源情報「６重極照明」、ＮＡ情報「１．３５」、λ情報「１９３ｎｍ」、マスクデータ「コンタクトホール＋補助パターン」などを選択する。そして、制御部２０は、膜構造決定プログラム４０１に従って、ユーザによって選択された入力情報を表示部３０に表示して入力情報を決定する。但し、ユーザは記憶部４０に記憶されていない入力情報を入力することも可能である。
【００４１】
本実施形態では、ステップＳ２０２で決定されるマスクデータ４０９は、投影光学系の投影倍率を考慮した上で、目標パターンに対応する主パターンに加えて、補助パターンが設定（挿入）されているものとする。後述するように、主パターンに補助パターンを挿入したマスクデータ４０９を用いることによって、回折光強度分布４１０から主要回折光４１１を容易に抽出する（即ち、主要回折光４１１を容易に限定する）ことが可能となる。
【００４２】
なお、補助パターンの設定には、特開２００８−０４０４７０号公報に開示されている２Ｄ−ＴＣＣ法や特開２００４−２２１５９４号公報に開示されているＩＭＬ法などを用いることができる。ここで、２Ｄ−ＴＴＣ法による補助パターンについて説明する。例えば、マスクの主パターンと目標パターンとを同一とした場合、２Ｄ−ＴＣＣ法は、主パターンと有効光源とに基づいて、主パターンの近似空中像を算出する。特開２００８−０４０４７０号公報では、かかる近似空中像において強度が大きな位置に対応した位置に補助パターンを挿入することで、有効光源に対する結像性能が向上することが開示されている。また、２Ｄ−ＴＣＣ法において、近似空中像は、有効光源（有効光源の情報）を表す関数と投影光学系の瞳を表す瞳関数とに基づく２次元相互透過係数と、主パターン（マスクのパターン）の情報とを用いて算出される。なお、有効光源を表す関数と瞳関数とに基づく２次元相互透過係数とは、相互透過係数（ＴＣＣ）の一部の成分を計算したものである。また、２Ｄ−ＴＣＣ法において、近似空中像において強度が大きな位置は、近似空中像に対して、例えば、ラプラシアン演算を施すことで求めることが可能である。従って、必ずしも近似空中像そのものから補助パターンの挿入位置が導出されるものではない。
【００４３】
ステップＳ２０４では、制御部２０は、ステップＳ２０２で決定された入力情報に基づいて、照明光学系によって照明されたマスクからの回折光の強度分布（回折光強度分布４１０）を算出する。
【００４４】
ステップＳ２０６では、制御部２０は、ステップＳ２０４で算出した回折光強度分布４１０において閾値以上の強度を有する回折光（主要回折光４１１）を抽出する。例えば、制御部２０は、回折光強度分布４１０において強度の最大値に対して２０％以上の強度を有する回折光を主要回折光４１１として抽出する。
【００４５】
ステップＳ２０８では、制御部２０は、ステップＳ２０６で抽出した主要回折光４１１が基板に形成される反射防止膜に入射する際の入射角度（主要入射角度４１２）を算出する。主要入射角度４１２は、後述するように、液浸液の複屈折率を考慮し、有効光源情報４０３と回折光強度分布４１０とから算出することができる。
【００４６】
ステップＳ２１０では、制御部２０は、ステップＳ２０８で算出した主要入射角度４１２を入力として、反射率が目標範囲に入るように（即ち、主要入射角度４１２に対して反射率が小さくなるように）、反射防止膜の膜構造（膜構造データ４１３）を決定する。例えば、反射防止膜の複素屈折率が決定している場合には、反射防止膜の膜厚を変化させながら反射率（即ち、それぞれの膜厚に対応した反射率）を算出し、反射率が最も小さくなる膜厚を決定する。この際、反射防止膜の反射率は、ステップＳ２０８で算出した主要入射角度４１２に対してのみ算出される。
【００４７】
このように、本実施形態では、主要入射角度を考慮して反射防止膜の膜構造が最適化され、主要回折光（結像に主要に寄与する回折光）に対する反射率が小さくなるような膜構造を決定する。従って、本実施形態で決定された膜構造を有する反射防止膜は、投影光学系のＮＡで決定される入射角度の全ての範囲に対して反射率が小さくなるように設計された反射防止膜と比較して、主要回折光に対する反射率が小さくなる。換言すれば、本実施形態では、基板に形成される反射防止膜の膜設計において、結像性能の低下を抑える膜構造を決定することができる。また、本実施形態では、主要入射角度に対する反射率のみを算出しているため、投影光学系のＮＡで決定される入射角度の全ての範囲に対して反射率を算出する従来技術よりも計算負荷を軽減することができる。但し、主要回折光を抽出することなく、回折光強度分布における回折光が反射防止膜に入力する際の入射角度を入力として、反射率が目標範囲に入るように、反射防止膜の膜構造を決定してもよい。
【００４８】
以下、実施例１乃至３において、膜構造決定プログラムを実行して膜構造（膜構造データ）を決定する処理を具体的に説明すると共に、かかる処理で決定された膜構造について説明する。
【００４９】
実施例１乃至３では、基板に塗布されるレジストをポジとし、光強度が予め定められた閾値以上の箇所でパターンが形成される場合を例に説明する。但し、本発明は、基板に塗布されるレジストをネガとし、光強度が予め定められた閾値以下の箇所でパターンが形成される場合にも適用できることは言うまでもない。
【実施例１】
【００５０】
実施例１では、主要入射角度に対する反射率が小さくなるように、反射防止膜の膜厚を決定することで、反射防止膜の膜構造を最適化する。なお、反射防止膜の屈折率や吸収係数は予め決定されているものとする。
【００５１】
実施例１では、図３に示すように、基板とレジストの間に形成される単層の反射防止膜の膜構造を決定する場合を例に説明する。図３は、反射防止膜と、レジストと、基板との位置関係を示す概略断面図である。
【００５２】
また、実施例１では、投影光学系のＮＡが１．３５であり、露光光の波長が１９３ｎｍであり、液浸液が水（屈折率ｎ＝１．４４）である液浸露光装置を考える。また、投影光学系は無収差、投影光学系の投影倍率は０．２５倍とする。また、レジストの厚さは１１５ｎｍとし、レジストの複素屈折率は１．７１０とする。また、反射防止膜は単層とし、反射防止膜の複素屈折率は１．７００とする。基板はシリコン（複素屈折率＝０．９１０）とする。
【００５３】
目標パターン（パターンデータ）は、図４に示すように、像面のスケールにおいて、一辺の長さが５０ｎｍのコンタクトホールパターンとする。有効光源は、図５に示すように、中心σが０．７１６、半径が０．１５０の無偏光の６重極照明とする。図５において、６つの白色領域は光照射部を表している。
【００５４】
図４に示す目標パターンと図５に示す有効光源から、２Ｄ−ＴＣＣ法を用いて補助パターンを設定したマスクのパターン（マスクデータ）を図６に示す。図６において、マスクのパターンは、像面のスケールで示している。マスクのパターンに含まれる主パターンは目標パターンと同じパターンであり、像面のスケールにおいて、一辺の長さが５０ｎｍのコンタクトホールパターンである。ここでは、主パターンの大きさは一様としたが、露光結果において、パターンごとに大きさが異なる場合には、主パターンの大きさを変化させてもよい。なお、主パターンの大きさを変化させる場合にも本発明を適用することができることは言うまでもない。また、補助パターンは、像面のスケールにおいて、一辺の長さが３０ｎｍのパターンである。
【００５５】
図４に示す目標パターンと図５に示す有効光源に基づいて、マスクからの回折光の光強度分布（回折光強度分布）を算出すると、図７に示す回折光強度分布が得られる。図７に示す回折光強度分布は、回折光の強度の最大値で規格化されている。また、横軸ｆと縦軸ｇは、投影光学系のＮＡで規格化されている。
【００５６】
図６に示すマスクのパターンと図５に示す有効光源に基づいて、マスクからの回折光の光強度分布（回折光強度分布）を算出すると、図８に示す回折光強度分布が得られる。図８に示す回折光強度分布は、回折光の強度の最大値で規格化されている。また、横軸ｆと縦軸ｇは、投影光学系のＮＡで規格化されている。
【００５７】
また、図７に示す回折光強度分布において、０．２以上の強度を有する回折光（主要回折光）を抽出すると、図９に示す回折光が抽出される。図９では、Ｃ１は、垂直に入射する光に対する投影光学系の瞳の範囲を示している。同様に、図８に示す回折光強度分布において、０．２以上の強度を有する回折光（主要回折光）を抽出すると、図１０に示す回折光が抽出される。
【００５８】
図９と図１０を参照するに、主パターンと補助パターンとを含むマスクのパターンを用いることによって、０．２以上の強度を有する回折光が限定され、回折光分布から主要回折光を容易に抽出することが可能となる。
【００５９】
以下、図１０を用いて、主要入射角度を算出する方法を具体的に説明する。
【００６０】
図１０において、ＣＣ１は、垂直に入射する光に対する投影光学系の瞳の範囲Ｃ１の中心（中心の位置）を示している。Ｃ２は、図５においてＩ＿Ｃ２で示した点光源からの光に対する投影光学系のＮＡで規定された瞳を示している。ＣＣ２は、瞳Ｃ２の中心（中心の位置）を示している。図５に示す点光源Ｉ＿Ｃ２からの光は、マスクのパターンによって回折され、図１０に示す瞳Ｃ２の範囲内の回折光が干渉して結像に寄与する。このような結像に寄与する回折光において、図１０に示す３つの位置ＣＣ１、Ａ及びＢにおける回折光が、特に大きな強度（０．２以上の強度）を有していることがわかる。従って、位置ＣＣ１、Ａ及びＢにおける回折光が結像性能に大きな影響を及ぼすと考えられる。
【００６１】
瞳Ｃ２に対する位置ＣＣ１における回折光の入射角度（主要入射角度）は、図１１に示すθで表すことができる。位置ＣＣ１と位置ＣＣ２との間隔は、図１０に示す瞳座標において０．７１６であり、投影光学系のＮＡが１．３５であるため、半径が１．３５である瞳に対しては、０．７１６×１．３５＝０．９６６となる。
【００６２】
また、図１１に示す主要入射角度θは、屈折の法則（スネルの法則）から、ｎ×ｓｉｎθ＝０．９６６を常に満たす。反射防止膜に入射する回折光の入射角度は、レジストの屈折率ｎ＝１．７１０から、３４度と算出される。位置Ａと位置ＣＣ２との間隔は、図１０に示す瞳座標において０．８５８であり、反射防止膜に入射する回折光の入射角度は、同様に、４３度と算出される。位置Ｂと位置ＣＣ２との間隔は、図１０に示す瞳座標において０．８２９であり、反射防止膜に入射する回折光の入射角度は、同様に、４５度と算出される。また、結像に主要に寄与する３つの回折光それぞれの強度比は、位置ＣＣ１における回折光を１として、位置Ａにおける回折光は０．９２、位置Ｂにおける回折光は０．５９である。
【００６３】
反射防止膜の膜構造としての膜厚を決定する際には、位置ＣＣ１、Ａ及びＢにおける回折光に対して反射率が小さくなるように、即ち、入射角度が３４度、４３度及び４５度の光に対する反射率の和が小さくなるように、反射防止膜の膜厚を決定する。なお、入射角度が３４度、４３度及び４５度の光に対する反射率の和を算出する際に、それぞれの回折光の強度比で重み付けをしてもよい。ここでは、最も大きな強度を有する位置ＣＣ１における回折光（即ち、入射角度３４度の光）に対して、反射率が小さくなるように反射防止膜の膜厚を決定する。換言すれば、本実施例では、主要入射角度は３４度である。
【００６４】
図１２は、反射防止膜の膜厚と光の入射角度とを変化させた際の反射率を示す図であって、図１２（ａ）は、ＴＥ波に対する反射率（強度反射率）を示し、図１２（ｂ）は、ＴＭ波に対する反射率（強度反射率）を示している。なお、反射率は、図３に示した各境界において、フレネルの式から算出される。
【００６５】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）における曲線は、反射率が０．０２であることを示している。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を参照するに、入射角度が３４度の光に対して反射率を小さくするような反射防止膜の膜厚は、１１０ｎｍである。但し、実際には、予め決められた膜厚の範囲（本実施例では、０ｎｍから１５０ｎｍ）において、主要入射角度である３４度に対して反射率が最も小さい膜厚を、反射防止膜の膜厚として決定する。
【００６６】
膜厚１１０ｎｍの反射防止膜が良好な結像性能を達成するのかを確認するために、１１０ｎｍよりも薄い膜厚（９５ｎｍ）の反射防止膜及び厚い膜厚（１５０ｎｍ）の反射防止膜と比較する。なお、膜厚９５ｎｍの反射防止膜は、垂直に入射する光に対して反射率が小さくなるように設定されている。また、膜厚１５０ｎｍの反射防止膜は、０度から５２度までの入射角度全域に対して反射率が小さくなるように設定されている。ここで、５２度は、開口数が１．３５の投影光学系が取り込むことができる光の最大の入射角度である。
【００６７】
図１３は、反射防止膜の膜厚が９５ｎｍ、１１０ｎｍ又は１５０ｎｍである場合の結像性能を示す図である。図１３（ａ）、（ｃ）及び（ｅ）に示すホールパターンの輪郭線は、ｘｙ平面の原点にある孤立ホールパターンのｙ＝０ｎｍ、ｚ＝５７ｎｍの位置でホール径が５０ｎｍとなるスライスレベルと、このスライスレベルの±５％とによって描かれている。ここでは、レジストと反射防止膜との境界をｚ＝０ｎｍとした。図１３（ｂ）、（ｄ）及び（ｆ）に示すホールパターンの輪郭線は、ｙ＝０ｎｍのｘｚ断面図で、ｘｙ平面の原点にある孤立ホールパターンのｙ＝０ｎｍの位置でホール径が５０ｎｍとなるスライスレベルと、このスライスレベルの±５％とによって描かれている。また、図１３（ａ）及び（ｂ）は、反射防止膜の膜厚が９５ｎｍである場合のホールパターンの輪郭線を示している。図１３（ｃ）及び（ｄ）は、反射防止膜の膜厚が１１０ｎｍである場合のホールパターンの輪郭線を示している。図１３（ｅ）及び（ｆ）は、反射防止膜の膜厚が１５０ｎｍである場合のホールパターンの輪郭線を示している。
【００６８】
反射防止膜の膜厚が９５ｎｍである場合には、図１３（ａ）に示すように目標パターンは解像しているが、図１３（ｂ）に示すようにレジスト内におけるｚ方向の強度分布の一様性が悪く、ｚ＝４０ｎｍ付近に大きなくびれがある。
【００６９】
反射防止膜の膜厚が１１０ｎｍである場合には、図１３（ｃ）に示すように目標パターンが解像し、且つ、図１３（ｄ）に示すようにレジスト内におけるｚ方向の強度分布の一様性も高いことがわかる。
【００７０】
反射防止膜の膜厚が１５０ｎｍである場合には、図１３（ｅ）に示すように目標パターンは解像しているが、図１３（ｆ）に示すようにレジスト内におけるｚ方向の強度分布の一様性が悪く、ｚ＝５０ｎｍ付近に大きなくびれがある。
【００７１】
なお、いずれの膜厚の場合にも、ホールごとに大きさの違いが認められるが、これは、上述したように、主パターンの大きさを調整することで対応できる。しかしながら、ｚ方向の一様性は、主パターンの大きさを調整することでは対応できない。
【００７２】
このように、膜厚が１１０ｎｍの反射防止膜は、膜厚が９５ｎｍ又は１５０ｎｍの反射防止膜よりも高い結像性能を実現している。
【実施例２】
【００７３】
実施例２では、主要入射角度に対する反射率が小さくなるように、反射防止膜の複素屈折率（材質）を決定することで、反射防止膜の膜構造を最適化する。なお、反射防止膜の膜厚は予め決定されているものとする。
【００７４】
実施例２では、投影光学系のＮＡ、露光光の波長、液浸液、レジストの厚さ、レジストの複素屈折率、基板、目標パターン、有効光源、マスクのパターンなどは実施例１と同じとする。なお、反射防止膜は単層とし、反射防止膜の厚さは１１０ｎｍとする。
【００７５】
有効光源とマスクのパターンが実施例１と同じであるため、主要入射角度は、実施例１と同様に、３４度となる。従って、入射角度が３４度の光に対する反射率が最も小さくなるように、反射防止膜の複素屈折率を決定すればよい。なお、反射防止膜の屈折率ｎは１．５０から１．８０までの範囲、反射防止膜の吸収係数ｋは０．００から０．２０までの範囲において変化させることができるものとする。
【００７６】
図１４は、反射防止膜の屈折率ｎ（吸収係数ｋ）を変化させた際の反射率を示す図であって、図１４（ａ）は、ＴＥ波に対する反射率（強度反射率）を示し、図１４（ｂ）は、ＴＭ波に対する反射率（強度反射率）を示している。
【００７７】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）における曲線は、反射率が０．０２となる複素屈折率ｎを示している。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）を参照するに、入射角度が３４度の光に対して反射率を小さくするような反射防止膜の屈折率ｎ（吸収係数ｋ）は、ｎ＝１．７００（ｋ＝１．８０）である。但し、反射防止膜の屈折率ｎを決定する際には、ＴＥ波及びＴＭ波に対する反射率が所定値（例えば、ＴＥ波及びＴＭ波に対する反射率が０．０２未満）より小さくなる複素屈折率を、反射防止膜の複素屈折率として決定してもよい。また、入射角度が３４度の光に対して反射率を最も小さくする複素屈折率に近い実際に存在する材質の複素屈折率を、反射防止膜の複素屈折率として決定してもよい。
【００７８】
反射防止膜の屈折率ｎ（吸収係数ｋ）がｎ＝１．７００（ｋ＝１．８０）である場合の結像性能は、図１３（ｃ）及び図１３（ｄ）に示したものと同様である。
【００７９】
このように、反射防止膜の膜構造は膜厚に限定されず、複素屈折率（材質）であっても同様に最適化することができる。
【実施例３】
【００８０】
実施例３では、図１５に示すように、基板とレジストの間に形成される２層の反射防止膜の膜構造を決定する場合を例に説明する。図１５は、反射防止膜と、レジストと、基板との位置関係を示す概略断面図である。
【００８１】
実施例２では、投影光学系のＮＡ、露光光の波長、液浸液、レジストの厚さ、レジストの複素屈折率、基板、目標パターン、有効光源、マスクのパターンなどは実施例１と同じとする。なお、２層の反射防止膜のうちレジスト側の第１の反射防止膜の膜厚は５０ｎｍとし、第１の反射防止膜の屈折率ｎは１．７００、第１の反射防止膜の吸収係数ｋは０．１８０とする。また、２層の反射防止膜のうち基板側の第２の反射防止膜の吸収係数ｋは０．１８０とする。
【００８２】
実施例３では、主要入射角度に対する反射率が小さくなるように、第２の反射防止膜の膜厚及び複素屈折率を決定することで、反射防止膜の膜構造を最適化する。有効光源とマスクのパターンが実施例１と同じであるため、結像に主要に寄与する回折光の入射角度は、３４度、４３度及び４５度である。ここでは、主要入射角度を４３度とする。なお、第２の反射防止膜の複素屈折率ｎは１．５０から１．８０までの範囲、第２の反射防止膜の膜厚は４０ｎｍから１００ｎｍまでの範囲において変化させることができるものとする。
【００８３】
図１６は、入射角度が４３度の光に対する反射防止膜の反射率を示す図であって、図１６（ａ）は、ＴＥ波に対する反射率（強度反射率）を示し、図１６（ｂ）は、ＴＭ波に対する反射率（強度反射率）を示している。
【００８４】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）における曲線は、反射率が０．０１であることを示している。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）を参照するに、ＴＥ波に対する反射率とＴＭ波に対する反射率との和が最小になる膜構造は、複素屈折率ｎが１．６７、膜厚が７８ｎｍの場合である。この際、ＴＥ波に対する反射率は０．０００１、ＴＭ波に対する反射率は０．００５６である。
【００８５】
また、実施例１における単層の反射防止膜の反射率を比較として示すと、ＴＥ波に対する反射率は０．０１７４、ＴＭ波に対する反射率は０．０１３９である。かかる反射率は、図１６において、複素屈折率ｎが１．７０、膜厚が６０ｎｍの膜構造に相当する。
【００８６】
このように、２層の反射防止膜の膜設計においても、主要入射角度に対して反射防止膜の膜構造を決定することが可能である。
【００８７】
次に、図１７を参照して、露光装置１００について説明する。図１７は、露光装置１００の構成を示す概略ブロック図である。ここで、露光装置１００は、本実施形態の膜構造決定プログラムによって決定した膜構造を有する反射防止膜が形成されたウエハ１５０を露光する。
【００８８】
露光装置１００は、投影光学系１４０とウエハ１５０との間に供給される液体ＬＷを介して、マスク１３０のパターンをウエハ１５０に露光する液浸露光装置である。露光装置１００は、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式を適用するが、ステップ・アンド・リピート方式やその他の露光方式も適用することができる。
【００８９】
露光装置１００は、図１７に示すように、照明光学系１２０と、マスク１３０を載置するマスクステージ１３５と、投影光学系１４０と、ウエハ１５０を載置するウエハステージ１５５と、液体供給回収部１６０と、主制御システム１７０とを備える。なお、光源１１０及び照明光学系１２０は、転写用の回路パターンが形成されたマスク１３０を照明する照明装置を構成する。
【００９０】
光源１１０は、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーなどのエキシマレーザーを使用する。但し、光源１１０の種類及び個数は限定されず、例えば、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーを光源１１０として使用することもできる。
【００９１】
照明光学系１２０は、光源１１０からの光を用いてマスク１３０を照明する光学系である。照明光学系１２０は、従来の照明や変形照明（例えば、四重極照明）など様々な照明モードを実現することができる。照明光学系１２０は、本実施形態では、ビーム整形光学系１２１と、集光光学系１２２と、偏光制御部１２３と、オプティカルインテグレーター１２４と、開口絞り１２５とを含む。更に、照明光学系１２０は、集光レンズ１２６と、折り曲げミラー１２７と、マスキングブレード１２８と、結像レンズ１２９とを含む。
【００９２】
ビーム整形光学系１２１は、例えば、複数のシリンドリカルレンズを含むビームエクスパンダ等を使用する。ビーム整形光学系１２１は、光源１１０からの平行光の断面形状の縦横比率を所定の値に変換する（例えば、断面形状を長方形から正方形にする）。ビーム整形光学系１２１は、本実施形態では、光源１１０からの光を、オプティカルインテグレーター１２４を照明するために必要な大きさ及び発散角を有する光に整形する。
【００９３】
集光光学系１２２は、複数の光学素子を含み、ビーム整形光学系１２１で整形された光をオプティカルインテグレーター１２４に効率よく導光する。集光光学系１２２は、例えば、ズームレンズシステムを含み、オプティカルインテグレーター１２４に入射する光の形状及び角度の分配を調整する。
【００９４】
偏光制御部１２３は、例えば、偏光素子を含み、投影光学系１４０の瞳面１４２と略共役な位置に配置される。偏光制御部１２３は、投影光学系１４０の瞳面１４２に形成される有効光源の所定領域の偏光状態を制御する。
【００９５】
オプティカルインテグレーター１２４は、マスク１３０を照明する照明光を均一化し、入射光の角度分布を位置分布に変換して射出する機能を有する。オプティカルインテグレーター１２４は、例えば、入射面と射出面とがフーリエ変換の関係に維持されたハエの目レンズを使用する。なお、ハエの目レンズは、複数のロッドレンズ（即ち、微小レンズ素子）を組み合わせることによって構成される。但し、オプティカルインテグレーター１２４は、ハエの目レンズに限定されず、光学ロッド、回折格子、各組が直交するように配置されたシリンドリカルレンズアレイ板などを使用してもよい。
【００９６】
開口絞り１２５は、オプティカルインテグレーター１２４の射出面の直後の位置であって、投影光学系１４０の瞳面１４２に形成される有効光源と略共役な位置に配置される。開口絞り１２５の開口形状は、投影光学系１４０の瞳面１４２に形成される有効光源の光強度分布（即ち、有効光源形状）に相当する。換言すれば、開口絞り１２５は、有効光源の光強度分布を制御する。開口絞り１２５は、照明モードに応じて切り替え可能に構成される。なお、開口絞りを使用せずに、あるいは、併用して、オプティカルインテグレーター１２４よりも光源側に回折光学素子（ＣＧＨ）やプリズムを配置して有効光源の形状を調整してもよい。
【００９７】
集光レンズ１２６は、オプティカルインテグレーター１２４の射出面近傍に形成される２次光源から射出して開口絞り１２５を通過した光を集光し、折り曲げミラー１２７を介して、マスキングブレード１２８を均一に照明する。
【００９８】
マスキングブレード１２８は、マスク１３０と略共役な位置に配置され、複数の可動遮光板で構成される。マスキングブレード１２８は、投影光学系１４０の有効面積に対応する略矩形形状の開口を形成する。マスキングブレード１２８を通過した光は、マスク１３０を照明する照明光として使用される。
【００９９】
結像レンズ１２９は、マスキングブレード１２８の開口を通過した光をマスク１３０に結像させる。
【０１００】
マスク１３０は、転写すべき回路パターン（主パターン）と補助パターンとを有する。マスク１３０は、マスクステージ１３５に支持及び駆動される。マスク１３０から発せられた回折光は、投影光学系１４０を介して、ウエハ１５０に投影される。マスク１３０とウエハ１５０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１００はステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスク１３０とウエハ１５０とを同期走査することによって、マスク１３０の転写すべき回路パターンをウエハ１５０に転写する。なお、露光装置１００がステップ・アンド・リピート方式の露光装置であれば、マスク１３０とウエハ１５０とを静止させた状態で露光する。
【０１０１】
マスクステージ１３５は、マスクチャックを介してマスク１３０を支持し、図示しない駆動機構に接続されている。図示しない駆動機構は、例えば、リニアモーターなどで構成され、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向及び各軸の回転方向にマスクステージ１３５を駆動する。なお、マスク１３０又はウエハ１５０の面内で走査方向をＹ軸、それに垂直な方向をＸ軸、マスク１３０又はウエハ１５０の面に垂直な方向をＺ軸とする。
【０１０２】
投影光学系１４０は、マスク１３０の回路パターンをウエハ１５０に投影する光学系である。投影光学系１４０は、屈折系、反射屈折系、或いは、反射系を使用することができる。投影光学系１４０の最終レンズ（最終面）には、液体供給回収部１６０から供給される液体ＬＷによる影響を低減（保護）するためのコーティングが施されている。
【０１０３】
ウエハ１５０には、マスク１３０の回路パターンが投影（転写）される。ウエハ１５０には、上述したように、本実施形態の膜構造決定プログラムによって決定した膜構造を有する反射防止膜が形成されていると共に、レジストが塗布されている。
【０１０４】
ウエハステージ１５５は、ウエハ１５０を支持し、マスクステージ１３５と同様に、リニアモーターを利用して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及び各軸の回転方向にウエハ１５０を移動させる。
【０１０５】
液体供給回収部１６０は、投影光学系１４０の最終レンズ（最終面）とウエハ１５０との間の空間に液体ＬＷを供給する機能を有する。また、液体供給回収部１６０は、投影光学系１４０の最終レンズとウエハ１５０との間の空間に供給された液体ＬＷを回収する機能を有する。液体ＬＷには、露光光に対して高い透過率を有し、投影光学系１４０（の最終レンズ）に汚れを付着させず、レジストプロセスとのマッチングがよい物質を選択する。
【０１０６】
主制御システム１７０は、ＣＰＵやメモリを有し、露光装置１００の動作を制御する。例えば、主制御システム１７０は、マスクステージ１３５、ウエハステージ１５５及び液体供給回収部１６０と電気的に接続し、マスクステージ１３５とウエハステージ１５５との同期走査を制御する。また、主制御システム１７０は、露光時のウエハステージ１５５の走査方向及び速度などに基づいて、液体ＬＷの供給と回収、或いは、停止の切り替えを制御する。
【０１０７】
露光において、光源１１０から発せられた光束は、照明光学系１２０によりマスク１３０を照明する。マスク１３０を通過して回路パターンを反映する光束は、投影光学系１４０により、液体ＬＷを介してウエハ１５０に結像される。露光装置１００の露光対象であるウエハ１５０には、上述したように、本実施形態の膜構造決定プログラムによって決定した膜構造を有する反射防止膜が形成されているため、反射防止膜による結像性能の低下を低減することができる。従って、露光装置１００は、微細なパターンを精度よく形成することが可能であり、高いスループットで経済性よく高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。かかるデバイスは、露光装置１００を用いてフォトレジスト（感光剤）が塗布された基板（ウエハ、ガラスプレート等）を露光する工程と、露光された基板を現像する工程と、その他の周知の工程と、を経ることによって製造される。
【０１０８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、液浸露光装置でなくても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の一側面としての決定方法を実行する処理装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示す処理装置の制御部が膜構造決定プログラムを実行して膜構造データを生成する処理について説明するためのフローチャートである。
【図３】反射防止膜と、レジストと、基板との位置関係を示す概略断面図である。
【図４】目標パターン（パターンデータ）の一例としてのコンタクトホールパターンを示す図である。
【図５】有効光源の一例としての６重極照明を示す図である。
【図６】図４に示す目標パターンと図５に示す有効光源から、２Ｄ−ＴＣＣ法を用いて補助パターンを設定したマスクのパターン（マスクデータ）を示す図である。
【図７】図４に示す目標パターンと図５に示す有効光源から算出されるマスクからの回折光の光強度分布（回折光強度分布）を示す図である。
【図８】図６に示すマスクのパターンと図５に示す有効光源から算出されるマスクからの回折光の光強度分布（回折光強度分布）を示す図である。
【図９】図７に示す回折光強度分布において、０．２以上の強度を有する回折光を抽出した結果を示す図である。
【図１０】図８に示す回折光強度分布において、０．２以上の強度を有する回折光を抽出した結果を示す図である。
【図１１】主要入射角度を説明するための図である。
【図１２】反射防止膜の膜厚と光の入射角度とを変化させた際の反射率を示す図である。
【図１３】反射防止膜の膜厚が９５ｎｍ、１１０ｎｍ又は１５０ｎｍである場合の結像性能を示す図である。
【図１４】反射防止膜の屈折率ｎ（吸収係数ｋ）を変化させた際の反射率を示す図である。
【図１５】反射防止膜と、レジストと、基板との位置関係を示す概略断面図である。
【図１６】入射角度が４３度の光に対する反射防止膜の反射率を示す図である。
【図１７】露光装置の構成を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１                          処理装置
２０                        制御部
４０                        記憶部
４０１                      膜構造決定プログラム
４０２                      パターンデータ
４０３                      有効光源情報
４０４                      ＮＡ情報
４０５                      λ情報
４０７                      液浸液情報
４０８                      レジスト情報
４０９                      マスクデータ
４１０                      回折光強度分布
４１１                      主要回折光
４１２                      主要入射角度
４１３                      膜構造データ
５０                        入力部
７０                        記憶媒体
１００                      露光装置
１１０                      光源
１２０                      照明光学系
１３０                      マスク
１４０                      投影光学系
１５０                      ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１５】
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【図１７】
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【図７】
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【図８】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１６】
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